2005-03-06

Subject: Sapo congelado pode ajudar médicos a realizar transplantes

News of the Wild

 

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Sapo congelado pode ajudar médicos a realizar transplantes

 

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O vulgar sapo da floresta apresenta uma capacidade rara, a tolerância ao congelamento. Quando o mercúrio desce, o animal torna-se um cubo de gelo em forma de sapo e a forma como o faz pode eventualmente ser copiada para ajudar na realização de transplantes no Homem.

"Dois terços ou mais da água do seu corpo congela", explica Jack Layne, biólogo na Slippery Rock University of Pennsylvania. "O coração para de bater e a respiração cessa. Para todos os efeitos, assumir-se-ia que o animal estava morto."

Na realidade, o metabolismo do sapo abranda quase até parar, a sua temperatura corporal desce para –6° a –1°C e o coração e cérebro deixam de funcionar. Os peritos nestes sapos congelados, como os bioquímicos Ken e Janet Storey da Universidade Carleton em Ottawa, Canadá, acreditam que os animais adquiriram a sua extraordinária capacidade de suportar congelamento profundo há cerca de 15000 anos, durante a idade do gelo.

A tolerância ao congelamento permite aos sapos da floresta Rana sylvatica viver em climas agrestes, tão a norte como o círculo polar Árctico, os únicos sapos que o conseguem, embora possam ser encontrados até ao sul do estado da Geórgia, nos Estados Unidos.

O anfíbio não sobrevive se a sua temperatura corporal descer abaixo dos -6ºC mas uma camada de neve e outros isolantes naturais podem manter os sapos quentes o suficiente durante a sua hibernação invernal. 

Crucial para a sua sobrevivência é o anti-congelante natural que impede que as suas células desidratem excessivamente durante o processo de congelamento. Durante este processo dois terços da água corporal congela, mas a restante, incluindo a água no interior dos citoplasmas, permanece líquida. 

Glicose produzida pelo fígado do anfíbio baixa o ponto de congelação (da mesma forma que a amónia baixa o ponto de congelação do líquido limpa-brisas de um carro). A glicose limita a formação de gelo no corpo e mantém unidas as moléculas de água no interior das células, evitando os danos causados pela plasmólise, uma situação comum durante o congelamento.

Boris Rubinsky, engenheiro da Universidade da Califórnia em Berkeley, realizou microscopia electrónica com base em calor, onde se notava como a água permanecia no interior das células. "Quando o animal descongela, descongela de dentro para fora: o coração primeiro, depois o cérebro e por último as patas."

Na natureza, como no laboratório, o processo de descongelamento demora várias horas, após o que o sapo continua a sua vida sem qualquer dano. Este processo é espantoso mas não único, no entanto.

"Existem várias espécies de insectos cujos fluidos corporais congelam consideravelmente", diz Layne. Ele acrescenta que cerca de 6 espécies americanas de sapo, um lagarto europeu e um punhado de tartarugas americanas também sobrevivem ao congelamento profundo. Ele suspeita que a capacidade também possa ser observada em várias espécies asiáticas.

Layne acredita que, no caso do sapo, o congelamento está relacionado com a estratégia reprodutora. "A maioria das espécies tolerantes ao congelamento preferem reproduzir-se no início da Primavera. Põem os ovos nas poças de água temporárias, que resultam do derreter da neve, logo têm que ser rápidos pois estas poças secam rapidamente."

 

Pelo contrário, os sapos que hibernam normalmente demoram muito mais tempo a reagir à apelo da chegada da Primavera. Mas se os sapos da floresta tiram partido da sua tolerância para deixar mais descendentes, muitos cientistas ponderam como poderá o Homem fazer o mesmo.

"Estes animais partilham muita coisa com os mamíferos pois são vertebrados, como a estrutura dos tecidos e dos órgãos", diz Jon Costanzo do Laboratório de Criobiologia Ecofisiológica da Universidade de Miami. "Surge logo a questão: se o sapo pode congelar todos os órgãos de uma vez, como aplicar isto ao Homem?"

Um situação óbvia é o transplante de órgãos, onde o tempo é um problema permanente. No caso de um transplante de coração, os médicos têm apenas 5 ou 6 horas desde a colheita até que seja implantado no receptor vivo. Mas abrandando o metabolismo do órgão doado através de técnicas de congelamento poderia ser uma solução para este problema.

"É uma situação em que uma pequena melhoria faria muita diferença", explica Rubinsky. "Se, por exemplo, em vez de 6 tivéssemos 24 horas, poder-se-iam fazer chegar muito mais órgãos aos doentes necessitados."

Costanzo acredita que a ciência tiraria muito proveito de tentar imitar a natureza. "No passado, foram usadas técnicas muito diferentes das que vemos na natureza. Os animais arrefecem muito devagar e a sua temperatura permanece bastante elevada, apenas alguns graus abaixo dos 0°C."

Os crioprotectores (aditivos usados para proteger tecidos congelados) usados actualmente de forma rotineira na preservação de embriões e esperma não eram conhecidos há 50 anos, logo quem sabe onde a investigação pode conduzir?

Layne refere: "Este animal sofre de paragem cardíaca total, o seu coração pára. É o mesmo que um ataque cardíaco em humanos, há uma paragem do fluxo sanguíneo, que depois é retomada, sem nenhum dano."

Claro que muito olham para o sapo da floresta e ponderam a aplicação suprema: a preservação de corpos inteiros de pessoas falecidas por congelamento. Apesar de nenhuma porta estar fechada, a maioria dos cientistas concorda que o sucesso nessa área, se possível, ainda está muito distante. "Afinal", recorda Layne, "mesmo a natureza não desenvolveu um mamífero tolerante ao congelamento."

 

 

Saber mais:

University of Miami Laboratory for Ecophysiological Cryobiology

Slippery Rock University of Pennsylvania

University of California, Berkeley

 

 

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@ Born to be Wild & À Descoberta da Vida, 2005


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